土地利用结构及降雨径流变化对松华坝水资源的影响研究

发布时间：2017-12-15 04:23

本文关键词：土地利用结构及降雨径流变化对松华坝水资源的影响研究

【摘要】：松华坝水库是昆明城市供水的主要水源地,日供水量在45万m3左右,占昆明城市供水总量的一半以上。近年来由于昆明的连年干旱和城市化进程的加速,松华坝水库水资源几近枯竭。目前松华坝流域最为突出的问题就是水资源短缺、生态环境恶化、水质污染严重等,其中影响流域水资源的因素主要有气候条件和人类活动。因此,研究该流域降水、径流这些主要的气候因素和人类活动对该流域水资源的影响有着重要的意义。本论文依托水利部公益项目：高原盆地城市水源地保护和恢复技术研究(编号：201101042),以松华坝流域为例,针对高原小流域水量锐减、污染加剧等现状,综合考虑流域内降雨及土地利用/土地覆被对水源地产流产沙的影响,运用随机理论分析方法、小波理论分析方法以及组合建模方法,结合SWAT分布式水文模型,利用昆明市水文水资源局所提供的松华坝流域的降雨径流时间序列的实测资料,针对该流域年降雨径流长期变化的重要特性,如：周期性、相关性、随机性和突变性进行分析研究。利用实测水文气象资料,建立了松华坝流域年降雨预测模型和多尺度下AR(P)耦合预测模型,对流域未来10年(2011～2020年)年降雨变化趋势进行了预测分析；并结合SWAT建立起反映松华坝流域特点的分布式水文模型,研究了不同土地利用情景下对流域径流量及输沙量的影响。研究结果为今后该水源地的可持续发展以及水土流失治理等研究、政策的制定提供了参考。概括起来,论文主要研究内容如下： 1、采用Mann-Kendall秩次相关检验法检测了松华坝流域年降雨和径流序列的趋势；采用有序类聚分析法推断出降雨与径流的突变点；选用秩和检验法检验了降雨、径流序列中跳跃成分；由年平均降雨量和径流量序列的方差谱密度变化过程识别了周期成分。 2、通过分析水文序列基本统计特征,讨论流域降雨量的年内分配,以及汛期与非汛期降雨量的年际变化差别,得出降雨量的年内分配极不均匀,主要集中在汛期；径流的年际变化较大,且在70年代径流变幅最大。 3、通过小波分析法,研究松华坝流域年降雨量和年径流量序列在长期的多时间尺度变化中存在的周期,并与方差谱密度图识别出的周期进行对比；同时研究松华坝主汛期降水量序列和径流量序列存在的主周期,结论显示松华坝流域主汛期的降水、径流基本控制着全年的降水量与径流量。 4、基于松华坝流域水文、气象、数字高程影像、遥感图,结合流域土壤类型以及解译的土地利用图等建立了松华坝流域SWAT模型的土壤数据库和气象数据库,并对该流域的水文过程进行模拟,率定期的模拟效率ENS达到0.78,验证期的ENS达到0.72. 5、利用率定验证后的SWAT模型,讨论了流域土地利用和气候变化情景下的水文响应。根据流域解译好的5期遥感影像,当气候条件不变时,目前(2010年)的土地利用类型对水土保持最有利。针对具体的变动,土地覆被类型对减水减沙效果的强弱为：林地草地耕地。结合基于小波消噪的自回归模型的模拟降水变化,建立起流域气候变化情景,在土地利用类型不改变的情况下,到2015年流域的年径流深将为312.75mm,年输沙量将为38134.74吨。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV213;TV121

【参考文献】

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